高一关于车上的摆球的运动物理题一箱子质量为M=5.0KG,与水平地面的动摩擦因数u=0.22,在箱子顶处系一根细线,悬挂一个质量M=0.1KG的小球.箱子受水平恒力F的作用,是小球的悬线与竖直方向的摆

Question

高一关于车上的摆球的运动物理题
一箱子质量为M=5.0KG,与水平地面的动摩擦因数u=0.22,在箱子顶处系一根细线,悬挂一个质量M=0.1KG的小球.箱子受水平恒力F的作用,是小球的悬线与竖直方向的摆角为a=30°,求F的大小.（G取10N/KG）

Answer 1

以小球为研究对象,受到绳子的拉力T和竖直方向的重力.竖直方向拉力的分力与重力平衡：Tcos30=mg,则T=2/sqrt(3).水平方向：T=ma,则a=T/m=20/sqrt(3) m/s^2
以整体为研究对象,整体的加速度也是同上.整体在水平方向受到F和摩擦力f的作用.f=μ(M+m)g=0.22*10*5.1=11.22N
则F-f=(M+m)a,即F-11.22=5.1*20/sqrt(3),F=70.11N